JP5172734B2

JP5172734B2 - エアクリーナ

Info

Publication number: JP5172734B2
Application number: JP2009029091A
Authority: JP
Inventors: 英太加藤; 博幸河原; 博村上
Original assignee: Toyota Boshoku Corp; Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Boshoku Corp; Toyota Motor Corp
Priority date: 2009-02-10
Filing date: 2009-02-10
Publication date: 2013-03-27
Anticipated expiration: 2029-02-10
Also published as: JP2010185319A

Description

本発明は、自動車のエンジンの吸気系統に設けられ、エンジンの燃焼室に吸引される空気を清浄化するためのエアクリーナに関するものである。

一般に、自動車のエンジンの吸気系統に設けられるエアクリーナは、ハウジングに設けた吸気筒から流入された空気をエレメントにより濾過した後、清浄な空気をエンジンの燃焼室に送るようになっている。このエアクリーナの一例を図８に基づいて説明する。

ハウジング１０はケース１１とキャップ２１とよりなり、ケース１１の上端開口縁１１ａにキャップ２１の下端開口縁２１ａが嵌合される。ケース１１の内部には、エレメント１４が収容されている。このエレメント１４はその外周にシールリング１５を有し、このシールリング１５が前記ケース１１の上端開口縁１１ａとキャップ２１の下端開口縁２１ａとの間に挟持される。そして、外気がケース１１の吸気筒１６からケース１１内に導入され、エレメント１４によって濾過されて、キャップ２１の送出筒２２から可撓配管２３を経て、エンジンのインテークマニホールド２４に設けた吸気筒２５内に供給される。

エレメント１４のフィルターとしての機能が低下すると、その交換や清掃に伴う脱着作業が行われる。この脱着作業は、前記可撓配管２３が前記送出筒２２と吸気筒２５との間に連結された状態で行われるので、必然的に前記キャップ２１の開放動作の移動軌跡は図８のＰ矢印方向に制約されることになる。従って、エレメント１４の脱着作業を行う場合には、前記キャップ２１を前記配管２３の蛇腹部２３ａの部分を中心にＰ矢印方向に移動させて、前記ケース１１の上端開口縁１１ａ及びシールリング１５からキャップ２１の下端開口縁２１ａを離隔させる。そして、前記ケース１１とキャップ２１との間に適度な間隔が形成された状態で、ケース１１内から使用済みのエレメント１４を取り出すとともに、新たなあるいは清掃されたエレメント１４をケース１１の内部に収容する。その後、前記キャップ２１を反Ｐ矢印方向に移動して、前記キャップ２１の下端開口縁２１ａを再び前記ケース１１の上端開口縁１１ａ及びシールリング１５に接合し、ケース１１とキャップ２１をクランプ金具によってクランプする。

特許文献１には、図８に示すエアクリーナに類似したエアクリーナが開示されている。

特開２００４−１００４６８号公報

ところが、上記従来のエアクリーナは、シールリング１５がケース１１の上端開口縁１１ａに露出しているので、上端開口縁１１ａ及びシールリング１５からキャップ２１の下端開口縁２１ａを離す際や、ケース１１の上端開口縁１１ａにキャップ２１の下端開口縁２１ａを接合する際に、下端開口縁２１ａが前記シールリング１５に、特にその送出筒２２側の辺の部分１５ａに接触し易い。そして、この接触に基づく摩擦等によって、シールリング１５が損傷する虞があるという問題があった。シールリング１５が損傷すると、シール性能が低下して、濾過されない空気がエンジンの燃焼室に侵入する恐れがあった。

本発明は、上記従来の技術に存する問題点を解消して、ハウジングの内部に収容されたエレメントを脱着する際にエレメントのシールリングの損傷を未然に防止することができ、空気の清浄機能を保持することができるエアクリーナを提供することにある。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、吸気口を有するケースの内部にエレメントを収容し、前記ケースの開口縁の所定位置に前記エレメントの外周縁に設けられたシールリングを設置し、送出口を有するキャップの下端開口縁をシールリングに接触させた状態で、前記ケースにキャップを取り付けるようにしたエアクリーナにおいて、
前記ケースの上端開口縁と前記キャップの下端開口縁との間に、前記キャップの開放時及び閉鎖時に、該キャップの下端開口縁が前記シールリングの上縁に接触するのを防止する接触防止手段を設け、前記接触防止手段は、前記キャップの前記送出口側においてケースの上端開口縁及びキャップの下端開口縁に設けられた案内機構であり、前記案内機構は、ケースの外側に設けられた平行な一対の板状の案内部材と、前記キャップに設けられ、前記一対の案内部材に案内される被案内部材とにより構成されており、前記一対の案内部材は、前記シールリングよりも上方に位置する直線状の第１案内レール部と、該第１案内レール部に連続して形成されるとともに前記シールリングよりも前記キャップの送出口側に突出するように位置する円弧状の第２案内レール部とを有する案内板であり、前記一対の被案内部材は、前記案内板の外側又は内側の案内面に接触される内側又は外側の被案内面を有する被案内板であって、該被案内板の内側又は外側の被案内面には、前記第１案内レール部及び第２案内レール部に案内される被案内部が設けられていることを要旨とする。

（作用）
この発明は、ケースの内部に設けられたエレメントの脱着作業時に、キャップを開放動作又は閉鎖動作する際、接触防止手段によって、キャップの下端開口縁がケースの上端開口縁に設けられたシールリングに接触するのが防止され、シールリングの損傷が防止される。

この発明によれば、ケースの内部に収容されたエレメントを脱着する際にキャップが開放動作又は閉鎖動作されても、ケースの上端開口縁に設けられたシールリングの損傷を未然に防止することができ、エレメントによる空気の清浄化機能を保持することができる。

この発明のエアクリーナを具体化した一実施形態を示すキャップの開放状態の斜視図。ケース、エレメント及びキャップの分離側面図。エアクリーナの組付け状態の側面図。エアクリーナの要部の拡大縦断面図。エアクリーナの要部の斜視図。エアクリーナの要部の拡大縦断面図。この発明の別の実施形態を示す要部の斜視図。従来のエアクリーナのケース、エレメント及びキャップを示す斜視図。

以下、本発明を具体化したエアクリーナの一実施形態を図１〜図６に従って説明する。
図１に示すように、この実施形態の合成樹脂よりなるハウジング１０のケース１１の下部の複数箇所には、取付台座１２が一体に形成されている。各取付台座１２は、自動車のエンジンルーム内の車体フレーム１３に支持されている。前記ケース１１は平面視長四角筒状に形成され、該ケース１１の内部には空気を清浄化するための平面視長四角形状のエレメント１４が収容されている。このエレメント１４の外周縁には四角環状をなすゴム製のシールリング１５が取り付けられている。前記シールリング１５は、図４に示すように前記ケース１１の上端開口縁１１ａの外側に水平方向に張り出し形成されたフランジ部１１ｂの上面のシール面１１ｃに支持されている。図１に示すように、前記ケース１１の下側には、空気をケース１１内における前記エレメント１４の上流側の空間に取り入れるための吸気口としての吸気筒１６が設けられている。

図１に示すように、前記ケース１１の上端開口縁１１ａを閉鎖するためのキャップ２１の下端開口縁２１ａは、前記ケース１１の上端開口縁１１ａとほぼ同じ平面視長四角環状に形成されている。この下端開口縁２１ａは、図４に示すように、ケース１１にキャップ２１が閉鎖された状態において、前記上端開口縁１１ａのフランジ部１１ｂに支持されるようになっている。又、前記下端開口縁２１ａには、前記フランジ部１１ｂに支持されたシールリング１５の上面に押圧されるシール面２１ｂが直交するように形成されている。そして、図４に示すように、ケース１１の上端開口縁１１ａにキャップ２１の下端開口縁２１ａが接触された状態において、図１に示すクランプ金具４２をクランプ状態にすることにより、シールリング１５が上下方向に圧縮されて、ケース１１とキャップ２１の間の接合部のシールが保持されるようになっている。

前記キャップ２１には、前記エレメント１４によって浄化された空気を送出するための送出口としての送出筒２２が一体に形成されている。この送出筒２２と、エンジンのインテークマニホールド２４の吸気筒２５との間には、可撓配管２３が連結固定されている。前記エレメント１４の交換作業は、前記送出筒２２及び吸気筒２５に前記可撓配管２３を連結したまま行われる。このため、前記キャップ２１は図１に示すように、前記可撓配管２３の蛇腹部２３ａの部分を中心に前後方向の垂直面内においてＰ矢印方向又は反Ｐ矢印方向に移動される。

次に、前記ケース１１にキャップ２１が脱着される際に、キャップ２１の下端開口縁２１ａの下端縁が前記シールリング１５に接触するのを防止するための接触防止手段について説明する。

図１、図５及び図６に示すように、前記ケース１１の上端開口縁１１ａのうち前記送出筒２２側の互いに平行なフランジ部１１ｂの外側縁には、案内部材としての左右一対の案内板３１が互いに平行に、かつ前記シールリング１５よりも上方及び前方に突出するように一体に形成されている。案内板３１の上縁には上端開口縁１１ａと平行に延びる直線状の第１案内レール部３１ａと、その第１案内レール部３１ａの先端部に位置するとともに、円弧状に落ち込む第２案内レール部３１ｂとが連続して形成されている。

一方、図１及び図５に示すように、前記キャップ２１の送出筒２２側の下端開口縁２１ａの平行な左右両側には、ブラケット３２が一体に形成され、該ブラケット３２には被案内部材としての左右一対の被案内板３３が互いに平行に、かつ一体に形成されている。図６に示すように、前記下端開口縁２１ａとブラケット３２との間には、前記案内板３１の前端部が進入可能な隙間ｇが形成されている。そして、図６に実線で示す前記キャップ２１及びブラケット３２が同図鎖線で示す位置に移動されると、前記隙間ｇに案内板３１の前端部が進入される。前記被案内板３３の内側被案内面３３ａは、前記案内板３１の外側面にそれぞれ接触されるようになっている。前記被案内板３３の内側被案内面３３ａには、被案内部３４が一体に膨出形成され、該被案内部３４の下端縁は、前記案内板３１の第１案内レール部３１ａ及び第２案内レール部３１ｂによって案内移動されるようにしている。

この実施形態では、前記ケース１１の案内板３１、キャップ２１の被案内板３３及び被案内部３４等によりケース１１に対しキャップ２１を脱着する際にキャップ２１をＰ矢印方向又は反Ｐ矢印方向に案内する案内機構が構成されている。

次に、前記のように構成されたエアクリーナのエレメント１４の脱着作業について説明する。
図３はハウジング１０の内部にエレメント１４が収容されるとともに、ケース１１の上端開口縁１１ａにキャップ２１の下端開口縁２１ａが接合されたエアクリーナの使用状態を示す。この状態において、前記複数のクランプ金具４２を外すことにより、前記ケース１１に対するキャップ２１の固定状態が解除される。この状態において、エレメント１４を脱着するため、ケース１１の上端開口縁１１ａからキャップ２１の下端開口縁２１ａを離隔させる場合には、図１に示すように、可撓配管２３の蛇腹部２３ａの部分を中心に、キャップ２１がＰ矢印方向に示すように、後方斜め上方に移動される。このとき、前記ケース１１の一対の案内板３１の外側案内面に沿って、キャップ２１側の一対の前記被案内板３３の内側被案内面３３ａが案内移動されるとともに、案内板３１の第２案内レール部３１ｂに沿って、左右一対の被案内部３４が円弧軌跡を描きながら上方に案内され、次いで、第１案内レール部３１ａによって後方に直線軌跡を描きながら案内される。このため、キャップ２１の下端開口縁２１ａがシールリング１５に接触して損傷させることはなく、キャップ２１がケース１１からスムーズに引き離される。

さらに、図２に示すように、ケース１１の上端開口縁１１ａと、キャップ２１の下端開口縁２１ａとの間にエレメント１４の出し入れ用の空間が形成される。この空間を利用してケース１１の内部に収容されたエレメント１４を取り出した後、新たなあるいは清掃済みのエレメント１４をケース１１の内部に収容する。

次に、前記キャップ２１を前記可撓配管２３の蛇腹部２３ａの部分を中心に反Ｐ矢印方向、つまり前方斜め下方に移動し、図１に示すようにケース１１側の案内板３１の外側案内面にキャップ２１側の被案内板３３の内側被案内面３３ａを接触させるとともに、案内板３１の第１案内レール部３１ａに前記キャップ２１側の被案内部３４の下端縁を接触させる。さらに、この状態においてキャップ２１を前方側に移動させ、前記案内板３１の第１案内レール部３１ａによって被案内部３４を直線的に案内移動した後、案内板３１の第２案内レール部３１ｂに沿って被案内部３４を円弧軌跡に沿って前方下方に案内移動する。この前方下方への移動によって、ケース１１の前側のフランジ部１１ｂ及びシールリング１５に対し、キャップ２１の下端開口縁２１ａ及びシール面２１ｂが接触される（図４参照）。その後、前記キャップ２１の後部を下方に移動させることによって、前記シールリング１５及びフランジ部１１ｂの全域に対し、キャップ２１のシール面２１ｂ及び下端開口縁２１ａが接合されて、ケース１１にキャップ２１が接合される。従って、前記キャップ２１の前方下方への移動動作の途中において、前記キャップ２１の下端開口縁２１ａの前端部は、案内板３１、被案内板３３及び被案内部３４によって所定の移動軌跡に沿って案内移動されるので、該下端開口縁２１ａがシールリング１５の上縁に接触されることはなく、シールリング１５の損傷が防止される。

前記ケース１１の上端開口縁１１ａにキャップ２１の下端開口縁２１ａが接合された状態で、再び前記クランプ金具４２によりケース１１とキャップ２１とが固定される。
上記実施形態のエアクリーナによれば、以下のような効果を得ることができる。

（１）上記実施形態では、ケース１１に案内板３１を設けるとともに、キャップ２１に被案内板３３を設け、該被案内板３３の内側被案内面３３ａに前記案内板３１の第１及び第２案内レール部３１ａ，３１ｂによって案内移動される被案内部３４を設けた。このため、ケース１１に対するキャップ２１の開放作業時あるいは閉鎖作業時において、前記キャップ２１が可撓配管２３の蛇腹部２３ａの部分を中心に図１に示すようにＰ矢印又は反Ｐ矢印方向に移動される際に、前記キャップ２１の下端開口縁２１ａの前端部を案内板３１に沿って案内移動することができる。従って、前記シールリング１５とキャップ２１の下端開口縁２１ａとの接触を防止して、シールリング１５の損傷を防止することができる。この結果、シールリング１５によるシール性能が適正に保持され、エアクリーナとしての空気の清浄化機能が適正に保持される。

（２）上記実施形態では、ケース１１に対して案内板３１を一体に形成するとともに、キャップ２１に対して被案内板３３及び被案内部３４を一体に形成したので、それらを、ケース１１及びキャップ２１の成形と同時に容易に成形することができる。

（３）上記実施形態では、案内板３１がケース１１と、被案内板３３がキャップ２１とそれぞれ一体であるため、部品点数が増えることはなく、構造を簡素化することができる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・図７に示すように、前記ケース１１に案内部材としてのガイドロッド４５を設け、前記キャップ２１の前端部左右両側にブラケット４６を介して前記ガイドロッド４５によって案内移動される被案内部材としてのリング状又は逆Ｕ字状の案内部４７を設けるようにしてもよい。案内部４７をリング状にした場合には、前記案内部４７がガイドロッド４５から外れることがないので、キャップ２１の開放動作又は閉鎖動作を円滑に行うことができる。

・図示しないが、図５に示す案内板３１の内側面を内側案内面とし、前記被案内板３３の外側面を前記内側案内面に接触される外側被案内面とし、該外側被案内面に対し、案内板３１の第１及び第２案内レール部３１ａ，３１ｂに案内される被案内部３４を設けるようにしてもよい。

１１…ケース、１１ａ…上端開口縁、１４…エレメント、１５…シールリング、２１…キャップ、２１ａ…下端開口縁、３１…案内板、３１ａ…第１案内レール部、３１ｂ…第２案内レール部、３３…被案内板、３４…被案内部。

Claims

吸気口を有するケースの内部にエレメントを収容し、前記ケースの開口縁の所定位置に前記エレメントの外周縁に設けられたシールリングを設置し、送出口を有するキャップの下端開口縁をシールリングに接触させた状態で、前記ケースにキャップを取り付けるようにしたエアクリーナにおいて、
前記ケースの上端開口縁と前記キャップの下端開口縁との間に、前記キャップの開放時及び閉鎖時に、該キャップの下端開口縁が前記シールリングの上縁に接触するのを防止する接触防止手段を設け、
前記接触防止手段は、前記キャップの前記送出口側においてケースの上端開口縁及びキャップの下端開口縁に設けられた案内機構であり、
前記案内機構は、ケースの外側に設けられた平行な一対の板状の案内部材と、前記キャップに設けられ、前記一対の案内部材に案内される被案内部材とにより構成されており、
前記一対の案内部材は、前記シールリングよりも上方に位置する直線状の第１案内レール部と、該第１案内レール部に連続して形成されるとともに前記シールリングよりも前記キャップの送出口側に突出するように位置する円弧状の第２案内レール部とを有する案内板であり、
前記一対の被案内部材は、前記案内板の外側又は内側の案内面に接触される内側又は外側の被案内面を有する被案内板であって、該被案内板の内側又は外側の被案内面には、前記第１案内レール部及び第２案内レール部に案内される被案内部が設けられていることを特徴とするエアクリーナ。